聚丙烯粗合成纤维混凝土力学性能及其增强机理研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第4期(总第270期)混凝土原材料及辅助物料Number4in2012(TotalNo．270)ConcreteMATERIALANDADMINICLEdoi：10．39698．issn．1002—3550．2012．04．017聚丙烯粗合成纤维混凝土力学性能及其增强机理研究邵运达。李建辉，郭鸿’(1．中央广播电视大学，北京100031；2．中国建筑科学研究院，北京100013)摘要：试验研究了聚丙烯粗合成纤维混凝土弯曲强度、弯曲韧性、弯曲冲击和疲劳特性，并与钢纤维混凝土进行了对比，

2、分析了粗合成纤维掺量对力学性能的影响规律，探讨了粗合成纤维混凝土的增强机理。结果表明：当纤维掺量为9~13keCm时，聚丙烯粗合成纤维混凝土相对剩余强度为49％66％；冲击韧性、疲劳寿命相比基准混凝土分别提高了1．25～6．76倍、100％~389％，表明聚丙烯粗合成纤维可显著改善混凝土的力学性能。关键词：粗合成纤维；聚丙烯；韧性；冲击；疲劳性能；混凝土中图分类号：TU528．572文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)04—0052—03Research011mechanicalpropertiesandstr

3、engtheningmechanismofpolypropylenesyntheticmacro-fiberreinforcedconcreteSI-LAOYu．一daILIJian-hui．GUOHong(1．TheOpenUniversityofChina，Beijing100031，China；2．ChinaAcademyofBuildingResearch，Bering100013，China)Abstract：Flexuralstrength，flexumltoughness，flexuralimpactandflex

4、uralfatiguebehaviorsofpolypropylenesyntheticmacro—fiberreinforcedconcreteareresearchedexperimentally．Theeffectsoffibercontentonmechanicalpropertiesareanalyzed，andthestrengtheningmechanismofpolypropylenesyntheticmacro—fiberisdiscussed．Theresultsshowthatwhenfiberconten

5、tis9-13kg／m3relativeresidualstrengthofpolypropylenesyntheticmacro—fiberreinforcedconcreteis49％～66％．impacttoughnessandfatigueliftale1．25-~6．76timesand1O0％-389％largerthanthatofplainconcreterespectively，whichindicatesthatthepolypropylenesyntheticmacro—fiberCanimprovesig

6、nificantlythemechanicalprope~ies．Keywords：syntheticmacro—fiber；polypropylene；toughness；impact；fatiguelife；concrete1．2混凝土配合比0引言混凝土配合比为：水170kg／m3，水泥360kg／m3,砂647kg／m，粗合成纤维(直径大于0．1Inm称为粗合成纤维【l】具有无腐石灰岩人工碎石(粒径5~20mln)11001w,／m3。水泥为P·O32．5蚀、易分散、造价低、显著提高混凝土的韧性、抗冲击、抗疲劳和级水泥。抗

7、拉性能等一系列优点，显著改善了钢纤维的缺点，因此，在工表2中C为基准混凝土、DC为聚丙烯粗合成纤维混凝土、程领域得到逐步广泛的应用【l-3]。SC为钢纤维混凝土。纤维混凝土名称后面的数字指纤维的质试验研究了聚丙烯粗合成纤维混凝土的弯曲强度、弯曲韧量掺量，如DC9指聚丙烯粗合成纤维的掺量为9kg／m3。性、弯曲冲击和弯曲疲劳性能，并与钢纤维混凝土进行了对比表2纤维掺量及几何特征分析，研究表明：聚丙烯粗合成纤维可以显著改善混凝土的力学性能，其弯曲韧性、弯曲冲击和弯凸疲劳性能显著优于钢纤维混凝土。1试验研究方法1．1纤维材性聚丙烯粗合

8、成纤维是聚丙烯与聚乙烯的复合体，表面为压痕波浪形；钢纤维为两端带弯钩的哑铃型纤维。两种纤维均属于1．3试件粗纤维。纤维材性详见表1。混凝土弯曲强度、疲劳性能采用150mmxl50mmx550mm表1纤维材性的试件，各种配合比至少完成3个静载弯曲强度试件，每1种应